基于SOPC的视频降噪系统的研究与硬件设计.doc

西南科技大学毕业设计（论文）题目名称：基于SOPC的视频降噪系统的研究与硬件设计年级：2003级■本科□专科学生学号：20035004学生姓名：吴静指导教师：刘桂华学生单位：信息工程学院技术职称：副教授学生专业：电子信息工程教师单位：信息工程学院西南科技大学教务处制基于SOPC的视频降噪系统的研究与硬件设计摘要：图像的复原技术对于人们提取有用信息起到了关键作用。图像降噪技术属于图像复原技术。现在的降噪技术有均值滤波、维纳滤波、中值滤波、小波降噪法等。现在降噪技术考虑的更多的是图像处理系统的实时性而用FPGA器件对图像进行处理则解决了系统的实时性问题。基于FPGA的可编程片上系统（SOPC）在设计上的灵活性和运算高速性的特点有利于实现整个系统。在设计时选用中值滤波算法对图像进行处理核心算法的实现则通过VHDL语言实现的。在SOPCBuilder下添加PIO、JTAGUART、EPCS等组件并生成系统。整个系统是由一个CPU进行控制的这个IP软核是从NiosⅡ中调用的并结合软件进行调试。该系统是基于StratixⅡ器件中的EP2S30F484C3芯片占用了39%的系统资源。通过对各个模块及系统的调试可以证明系统处理的速度是比较理想的。关键词：图像处理；降噪技术；中值滤波；SOPCTheResearchandHardwareDesignofVideoNoiseReductionSystemBasedonSOPCAbstract:Imagerecoverytechnologyplaysakeyroleinextractingusefulinformation.Theimagenoisereductiontechnologybelongstoimagerecoverytechnology.NowthetechnologyofimagenoisereductionincludesmeanfilterWienerfiltermedianfilternoisereductionalgorithmbasedthewaveletandsoon.Nowadaysnoisereductiontechnologyislookeduponasakeytechnologyforreal-timeimageprocessingsystemandprocessedimageswithFPGAdeviceswillsolvetheproblemofreal-timeapplication.TheSOPCtechnologybasedonFPGAwhichhastheadvantageofflexibilityandhighspeedisfavorableforrealizingtheentiresystem.Inthedesignthemedianfilterischosetoprocessimages.ThekeyalgorithmisachievedthroughtheVHDL.ThefunctionmodulessuchasPIOJTAGUARTandEPCSareintercalatedinSOPCBuilderandthenthesystemisgenerated.ThedesignofthewholesystemiscontrolledbytheCPUcomponentwhichisasoftIPcorecalledNiosIIanddebuggedcombiningsoftware.ThesystemisimplementedintheEP2S30F484C3FPGAchipandthesystemoccupiesonly39%oftheFPGAresources.Throughdebuggingthevariousmodulesandthesystemitprovesthatthespeedofsystemisrelativelysatisfactory.Keywords：ImageprocessTechnologyofnoisereduction